探討Unity3D校園虛擬展廳構建以及技術分析

摘 要：Unity3D虛擬展廳的構建能夠模擬真實的場景，給人一種身臨其境的體驗。傳統展廳展示的產品，只能依靠圖片、視頻、文字及三維動畫，而文字與圖片只是一種靜態的效果展示，雖然視頻及三維動畫具有一定的動態效果，但互動性較差，不能滿足用戶的體驗需要。當前，針對校園所推出的Unity3D虛擬展廳，能夠讓用戶更加互動、全面地了解展廳內的物品，可采用隨意選取瀏覽方式，大大增加了互動性與體驗性，具有較好的應用效果。

關鍵詞：Unity3D；校園虛擬展廳；構建；技術分析

當前，虛擬技術已成為了計算機應用與開發中的重點內容，并被廣泛的應用于教學、醫療、娛樂、建筑、工業設計及產品展示等不同的領域。虛擬校園能夠通過數字化、虛擬化的技術，校園進行三維景觀及教學環境的構建，通過虛擬仿真來實現校園景觀的呈現，更好地體現出校園的良好形象，給人一種真實的情感體驗，并輔助校園規劃。

1 Unity3D校園虛擬展廳構建

本文的校園虛擬展廳，以某高校Unity3D軟件創建的具有虛擬翻書、虛擬漫游、電子地圖、按鈕控制等功能的虛擬展廳為例。

1.1 虛擬校園的漫游開發

虛擬漫游為虛擬現實技術的一個重要組成部分，主要是以仿真的虛擬空間為支撐，借助相應設備在虛擬的環境內實現虛擬漫游，讓用戶能夠隨意行走，并從任意角度來對虛擬環境內的對象加以操作，提升用戶的真實感受。在校園虛擬展廳構建中，主要用Unity3D軟件來對虛擬漫游進行構建，并以用戶的視角，展示虛擬展廳。在設計時應該要對漫游路徑進行著重選擇，并對漫游時的解說詞節點加以設置，對整個漫游過程進行相應的節點提示[ 1 ]。在設計中，還可融入卡通角色，讓用戶能夠自由選取卡通角色，進而虛擬漫游，進而有效提高虛擬漫游的趣味性和直觀性，給人一種身臨其境的感覺。

1.2 虛擬場景設計

在虛擬場景設計中，要通過Unity3D軟件內的Terrain菜單，來對場景進行監理，并結合實際場景的具體狀況，對虛擬場景加以設置與修整。在虛擬翻書場景設計中，可通過傳感器，并利用來Unity3D軟件中的Mega-Fiers插件實現真實的翻書效果。虛擬翻書又稱為感應翻書，用戶在使用過程中，可通過滑動手指，來翻閱書籍，并對感興趣的章節進行快速瀏覽設置。在虛擬翻書的設計中，還可以將校園歷史的圖文及聲像，設計為大書本的效果，展示校園史館的歷史文化。

1.3 互動虛擬展廳設計

互動虛擬展覽能夠為用戶提供一個更大，更全面且更自由的交流展示平臺，通過照片、聲音、事物三維圖形、視頻等可供展示的內容，將各種展示方式融入其中，包括：虛擬展臺、虛擬展示墻、虛擬展柜等。這種虛擬展廳的交互方式一般包含照片、圖片的翻頁及滾動顯示，通過點擊按鈕，來對某一展品進行放大顯示，并對聲音、視頻等進行按鈕的交互控制。校園互動虛擬展覽，在虛擬現實中最為經典的便是觸控及交互，該虛擬展廳系統內的虛擬翻書及展示墻、展板、展柜、電子地圖等，都能夠使用按鈕及觸控技術，為用戶瀏覽展品提供便捷。

1.4 電子地圖設計

電子地圖常見于三維虛擬游戲，在游戲中用戶能夠通過電子地圖，來快速地切換到所需場景。在校園虛擬展廳設計中，也可以充分利用電子地圖，方便用戶更加快捷的在各個展館間進行切換，并進行自己位置的定位[ 2 ]。校園虛擬展廳，主要采用利用3Dsmax軟件，來制作虛擬展廳的模型。其中包括虛擬展廳的展品及三維環境的建模、三維模型的貼圖、材質的制作、虛擬展廳的模型輸出等。

2 Unity3D校園虛擬展廳技術分析

2.1 三維建模技術分析

在虛擬展廳的構建中，三維建模技術為關鍵性的技術，是創建逼真的三維環境的關鍵要素。當前，虛擬展廳中，最為常見的三維建模方法主要有兩種，一種為采用虛擬現實軟件，通過Unity3D軟件進行直接建模，這種建模方式最大的優點便是運行較為迅速，通過對地形、幾何體等的利用，來構建虛擬展廳。但這種技術尚未完善，如真實度及精確度不足。另一種主要是利用專業的三維軟件，包括3Dsmax、Maya等來進行建模，這種技術構建的模型更加的精細而逼真，但運行速度上就與前一種相比有較大的差距。校園虛擬展廳，最主要的設計目標便是搭建一個真實的校園虛擬展廳環境，所以，在構建中，可以適當選取專業的三維建模軟件。

2.2 交互及界面技術分析

交互設計為整個校園虛擬展廳的核心部分，在系統設計中，要實現自由行走及瀏覽功能，因此，在Unity3D系統設計中，便預設了第三人稱及第一人稱的角色控制系統，可以在不編寫代碼的前提下，對角色的行走進行控制，包括各種行走動作的交互行為[ 3 ]。

在行走設計中，采用了Unity3D自帶的一種第一人稱視角，來對角色加以控制，并在自動漫游系統內添加了路徑動畫，讓攝影機跟隨著動畫物體共同行動，以方便完成兩種瀏覽方式互換和切換。

2.3 網絡技術分析

虛擬現實網絡技術，一般包含了數據庫技術、網絡平臺的搭建技術及網絡平臺的管理技術。在網絡管理及網絡發布中，平臺使用的一般為Dreamweaver軟件，及移動應用開發軟件，當然，網絡程序的設計軟件開發也會使用到。通過虛擬現實的軟件輸出，Web端加以充分的應用，并在虛擬展廳開發中，對是否可兼容網絡技術的虛擬開發工具進行充分考慮。

3 結語

總而言之，在校園虛擬展廳構建中，Unity3D技術被得到了廣泛的應用。當前的虛擬技術應用于校園，能夠大大提升校園的現代化管理水平，能夠讓學生及社會各界人士更加全面、主動地了解到校園展廳的全貌，讓校園發展更加的現代化、持續化。

參考文獻：

[1] 孟慶軒，劉洋.基于虛擬展廳的學生作品展示系統設計與實現[J].計算機時代，2014，No.（26810）：41-43.

[2] 章萬靜，劉英杰.三維虛擬校園體感交互系統設計與優化研究[J].電子制作，2014，No.（27223）：59-60.

[3] 車月琴，張瑞芳.虛擬3D校園系統的設計與實現[J].廣州城市職業學院學報，2016，v.10；No.（3601）：68-71.

作者簡介：

劉佳（1983-），女，漢族，吉林長春人，講師，碩士，研究方向：軟件工程與多媒體技術。